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java使用google身份验证器实现动态口令验证的示例

转载 作者：qq735679552 更新时间：2022-09-28 22:32:09 26 4
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这篇CFSDN的博客文章java使用google身份验证器实现动态口令验证的示例由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

最近有用户反应我们现有的短信+邮件验证，不安全及短信条数限制和邮件收验证码比较慢的问题，希望我们也能做一个类似银行动态口令的验证方式。经过对可行性的分析及慎重考虑，可以实现一个这样的功能.

怎么实现呢，是自己开发一个这样的app?这样成本太高了，为了节约成本，我们使用互联网使用比较多的google身份验证器。使用它，我们只需要开发服务端就可以了.

google身份验证器的原理是什么呢？客户端和服务器事先协商好一个密钥k，用于一次性密码的生成过程，此密钥不被任何第三方所知道。此外，客户端和服务器各有一个计数器c，并且事先将计数值同步。进行验证时，客户端对密钥和计数器的组合(k,c)使用hmac（hash-based message authentication code）算法计算一次性密码，公式如下:

java" id="highlighter_612166">
 
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hotp(k,c) = truncate(hmac-sha- 1 (k,c))

上面采用了hmac-sha-1，当然也可以使用hmac-md5等。hmac算法得出的值位数比较多，不方便用户输入，因 此需要截断（truncate）成为一组不太长十进制数（例如6位）。计算完成之后客户端计数器c计数值加1。用户将这一组十 进制数输入并且提交之后，服务器端同样的计算，并且与用户提交的数值比较，如果相同，则验证通过，服务器端将计数值 c增加1。如果不相同，则验证失败.

 
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package com.auth.google;
 
import java.security.invalidkeyexception;
import java.security.nosuchalgorithmexception;
import java.security.securerandom;
import javax.crypto.mac;
import javax.crypto.spec.secretkeyspec;
import org.apache.commons.codec.binary.base32;
import org.apache.commons.codec.binary.base64;
 
/**
  *
  *
  * google身份验证器，java服务端实现
  *
  * @author yangbo
  *
  * @version 创建时间：2017年8月14日 上午10:10:02
  *
  *
  */
public class googleauthenticator {
 
  // 生成的key长度( generate secret key length)
  public static final int secret_size = 10 ;
 
  public static final string seed = "g8gjevtbw5ovsv7avl47357438reyhreyuryetredldvks2m0qn7vxrs2im5mdancwgmcd2rvczx" ;
  // java实现随机数算法
  public static final string random_number_algorithm = "sha1prng" ;
  // 最多可偏移的时间
  int window_size = 3 ; // default 3 - max 17
 
  /**
  * set the windows size. this is an integer value representing the number of
  * 30 second windows we allow the bigger the window, the more tolerant of
  * clock skew we are.
  *
  * @param s
  *  window size - must be >=1 and <=17. other values are ignored
  */
  public void setwindowsize( int s) {
  if (s >= 1 && s <= 17 )
   window_size = s;
  }
 
  /**
  * generate a random secret key. this must be saved by the server and
  * associated with the users account to verify the code displayed by google
  * authenticator. the user must register this secret on their device.
  * 生成一个随机秘钥
  *
  * @return secret key
  */
  public static string generatesecretkey() {
  securerandom sr = null ;
  try {
   sr = securerandom.getinstance(random_number_algorithm);
   sr.setseed(base64.decodebase64(seed));
   byte [] buffer = sr.generateseed(secret_size);
   base32 codec = new base32();
   byte [] bencodedkey = codec.encode(buffer);
   string encodedkey = new string(bencodedkey);
   return encodedkey;
  } catch (nosuchalgorithmexception e) {
   // should never occur... configuration error
  }
  return null ;
  }
 
  /**
  * return a url that generates and displays a qr barcode. the user scans
  * this bar code with the google authenticator application on their
  * smartphone to register the auth code. they can also manually enter the
  * secret if desired
  *
  * @param user
  *  user id (e.g. fflinstone)
  * @param host
  *  host or system that the code is for (e.g. myapp.com)
  * @param secret
  *  the secret that was previously generated for this user
  * @return the url for the qr code to scan
  */
  public static string getqrbarcodeurl(string user, string host, string secret) {
  string format = " http://www.google.com/chart?chs=200x200&chld=m%%7c0&cht=qr&chl=otpauth://totp/%s@%s?secret=%s " ;
  return string.format(format, user, host, secret);
  }
 
  /**
  * 生成一个google身份验证器，识别的字符串，只需要把该方法返回值生成二维码扫描就可以了。
  *
  * @param user
  *  账号
  * @param secret
  *  密钥
  * @return
  */
  public static string getqrbarcode(string user, string secret) {
  string format = " otpauth://totp/%s?secret=%s " ;
  return string.format(format, user, secret);
  }
 
  /**
  * check the code entered by the user to see if it is valid 验证code是否合法
  *
  * @param secret
  *  the users secret.
  * @param code
  *  the code displayed on the users device
  * @param t
  *  the time in msec (system.currenttimemillis() for example)
  * @return
  */
  public boolean check_code(string secret, long code, long timemsec) {
  base32 codec = new base32();
  byte [] decodedkey = codec.decode(secret);
  // convert unix msec time into a 30 second "window"
  // this is per the totp spec (see the rfc for details)
  long t = (timemsec / 1000l) / 30l;
  // window is used to check codes generated in the near past.
  // you can use this value to tune how far you're willing to go.
  for ( int i = -window_size; i <= window_size; ++i) {
   long hash;
   try {
   hash = verify_code(decodedkey, t + i);
   } catch (exception e) {
   // yes, this is bad form - but
   // the exceptions thrown would be rare and a static
   // configuration problem
   e.printstacktrace();
   throw new runtimeexception(e.getmessage());
   // return false;
   }
   if (hash == code) {
   return true ;
   }
  }
  // the validation code is invalid.
  return false ;
  }
 
  private static int verify_code( byte [] key, long t) throws nosuchalgorithmexception, invalidkeyexception {
  byte [] data = new byte [ 8 ];
  long value = t;
  for ( int i = 8 ; i-- > 0 ; value >>>= 8 ) {
   data[i] = ( byte ) value;
  }
  secretkeyspec signkey = new secretkeyspec(key, "hmacsha1" );
  mac mac = mac.getinstance( "hmacsha1" );
  mac.init(signkey);
  byte [] hash = mac.dofinal(data);
  int offset = hash[ 20 - 1 ] & 0xf ;
  // we're using a long because java hasn't got unsigned int.
  long truncatedhash = 0 ;
  for ( int i = 0 ; i < 4 ; ++i) {
   truncatedhash <<= 8 ;
   // we are dealing with signed bytes:
   // we just keep the first byte.
   truncatedhash |= (hash[offset + i] & 0xff );
  }
  truncatedhash &= 0x7fffffff ;
  truncatedhash %= 1000000 ;
  return ( int ) truncatedhash;
  }
}

测试代码:

 
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package com.auth.google;
 
import org.junit.test;
 
/**
  *
  *
  * 身份认证测试
  *
  * @author yangbo
  *
  * @version 创建时间：2017年8月14日 上午11:09:23
  *
  *
  */
public class authtest {
  //当测试authtest时候，把gensecrettest生成的secret值赋值给它
  private static string secret= "r2q3s52rnxbtftom" ;
 
  //@test
  public void gensecrettest() { // 生成密钥
   secret = googleauthenticator.generatesecretkey();
  // 把这个qrcode生成二维码，用google身份验证器扫描二维码就能添加成功
  string qrcode = googleauthenticator.getqrbarcode( "2816661736@qq.com" , secret);
  system.out.println( "qrcode:" + qrcode + ",key:" + secret);
  }
  /**
  * 对app的随机生成的code,输入并验证
  */
  @test
  public void verifytest() {
  long code = 807337 ;
  long t = system.currenttimemillis();
  googleauthenticator ga = new googleauthenticator();
  ga.setwindowsize( 5 );
  boolean r = ga.check_code(secret, code, t);
  system.out.println( "检查code是否正确？" + r);
  }
}

具体使用方式(ios演示):

第一步：进入iphone的appstore,在搜索框中输入google身份验证器，如下图:

java使用google身份验证器实现动态口令验证的示例

选择上图中的google authenticator 并安装.

第二步：运行下面链接中下载的demo中的authtest的gensecrettest方法，控制台打印的结果如下图:

java使用google身份验证器实现动态口令验证的示例

key：为app与服务端约定的秘钥，用于双方的认证.

qrcode：是app扫码能够识别的就是二维码值，把它生成二维码如下图:

java使用google身份验证器实现动态口令验证的示例

第三步:打开google authenticator app软件选择扫描条形码按扭打开相机对二维码扫描加入账号，如下图:

java使用google身份验证器实现动态口令验证的示例

第四步：把app中的数字，在authtest的verifytest进行验证，如下图:

java使用google身份验证器实现动态口令验证的示例

通过上面给大家分享了google身份认证器服务端key的生成和它生成的随机密码的验证.

上面使用的代码已上传到码云，下载地址：googleauth.rar 。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我.

原文链接：http://blog.csdn.net/mr_smile2014/article/details/77160873 。

最后此篇关于java使用google身份验证器实现动态口令验证的示例的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于java使用google身份验证器实现动态口令验证的示例的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。

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